DE3030770A1 - Testing fixing element load capacity under adjustable tension - using rigid sensor arm between measurement instrument and fixing - Google Patents

Testing fixing element load capacity under adjustable tension - using rigid sensor arm between measurement instrument and fixing

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DE3030770A1 DE19803030770 DE3030770A DE3030770A1 DE 3030770 A1 DE3030770 A1 DE 3030770A1 DE 19803030770 DE19803030770 DE 19803030770 DE 3030770 A DE3030770 A DE 3030770A DE 3030770 A1 DE3030770 A1 DE 3030770A1
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Abstract

The appts. for testing the load capacity of fixing elements can be used for davels, screws, scaffolding clamps etc. It contains a sensing device which can be attached to the fixing element under an adjustable tensional force which can be read from an indicator. A loosening and deflection of the fixing element can be accurately measured under application of a corresp. tensional force. A rigid sensor (51) is mounted on the frame (1) so as to be able to move. It has one end (54) resting on the fixing element (9). The other end (56,57) of the sensor operates a displacement measurement instrument (65) via an inclined surface. It moves in a sliding guide aperture (53) in the frame and has an associated return spring (55).

Description

Beschreibung: Description:

Vorrichtung zum Prüfen der Belastbarkeit von Befestigungselementen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen der Belastbarkeit von Befestigungselementen wie Dübel, Schrauben, Gerüsthaken od. dgl. mit einer am Befestigungselement anbringbaren Aufnahme, die über einen Schraubspindeltrieb mit Handrad unter eine bestimmte, an einem Anzeigemeßinstrument ablesbare Zugkraft setzbar ist. Device for testing the resilience of fastening elements The invention relates to a device for testing the resilience of fastening elements such as dowels, screws, scaffolding hooks or the like. With one that can be attached to the fastening element Recording, which is via a screw spindle drive with handwheel under a certain a display measuring instrument readable tensile force can be set.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 25 13 670) hat man bereits vorgesenen, eine Wegmeßuhr mittels einer Befestigungsschelle an der Unterseite der Vorrichtung zu befestigen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine solche Anordnung zu ungenau und unbequem ist, so daß ein eventuelles Nachgeben des zu prüfenden Befestigungselementes in seiner unterlage mit einer solchen Anordnung nicht sicher festgestellt werden kann.In a known device of this type (DE-OS 25 13 670) one has already provided, a dial indicator by means of a mounting bracket on the underside to attach the device. However, it has been found that such an arrangement is too imprecise and uncomfortable, so that a possible yielding of the fastening element to be tested cannot be determined with certainty in his document with such an arrangement can.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung so auszubilden, daß mit ihr ein Lockern und Nachgeben des Befestigungselementes in seiner Unterlage beim Aufbringen einer entsprechenden Zugkraft genau gemessen werden kann.It is the object of the invention to design a generic device in such a way that that with her a loosening and yielding of the fastener in its base can be measured precisely when applying a corresponding tensile force.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am. Vorrichtungsgestell ein mit seinem einen Ende an das Befestigungselement anlegbarer, starrer Fühler beweglich gelagert und ein Wegmeßinstrument vorgesehen ist, welches durch das andere Ende des Fühlers betätigbar ist.The object is achieved according to the invention in that on the device frame a rigid sensor which can be placed at one end on the fastening element movably mounted and a measuring instrument is provided, which by the other The end of the sensor can be actuated.

Die nachstehende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen der Belastbarkeit von Befestigungselementen entlang der Linie 1-1 in Fig. 2; Fig. 2 eine Draufsicht der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1 und Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 jedoch in anderer Blickrichtung.The following description of an embodiment is used in Connection with the accompanying drawing for further explanation of the invention. 1 shows a partially sectioned side view of a device for Check the load-bearing capacity of fasteners along the line 1-1 in Fig. 2; Fig. 2 is a plan view of the device in the direction of arrow A in Fig. 1 and FIG. 3 is a view similar to FIG. 1, but in a different viewing direction.

An einer z. B. aus Aluminium gefertigten, im wesentlichen dreieckigen Platte 1 mit drei Eckbereichen 2, 3 und 4 sind drei Füße 5, 6 und 7 angeordnet, mit deren Hilfe die Platte 1 in bestimmter Höhe über einer Unterlage 8 abstützbar ist. Bei der Unterlage kann es sich beispielsweise um einen Betonfußboden, eine Betonwand, eine Wand aus Stein, eine Holz- cder Kunststoffplatte od. dgl. handeln. Die Unterlage 8 nimmt das zu prüfende Befestigungselement 9, z. B. gemäß Fig. 1 einen Schraubbolzen auf. Das Befestigungselement 9 kann entweder direkt in die Unterlage 8 eingeschraubt oder eingegossen oder dort auch mit Hilfe eines Dübels lo verankert sein. Die Füße 5, 6 und 7 bestehen aus zwei durch Schraubgewinde relativ zueinander stufenlos verstellbaren Teilen 11, 12, wobei das Teil 11 mit Abstütztellern 13 versehen ist. Durch Verstellen des Teiles 11 im Teil 12 können Unebenheiten in der Unterlage 8 ausgeglichen und die Platte im wesentlichen parallel zur Unterlage 8 mit ihrer Mitte genau über dem zu prüfenden Befestigungselement 9 ausgerichtet werden.At a z. B. made of aluminum, essentially triangular Plate 1 with three corner areas 2, 3 and 4, three feet 5, 6 and 7 are arranged, with the help of which the plate 1 can be supported at a certain height above a base 8 is. The base can be, for example, a concrete floor, a Concrete wall, a wall made of stone, a wooden or plastic plate or the like. Act. The pad 8 takes the fastener to be tested 9, for. B. according to FIG. 1 a screw bolt. The fastening element 9 can either be inserted directly into the base 8 screwed in or cast or anchored there with the help of a dowel lo be. The feet 5, 6 and 7 consist of two by screw threads relative to each other continuously adjustable parts 11, 12, part 11 being provided with support plates 13 is. By adjusting the part 11 in part 12, unevenness in the surface 8 balanced and the plate substantially parallel to the base 8 with her Center must be aligned exactly over the fastening element 9 to be tested.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Füße 5, 6 und 7 in den Bereichen 2, 3 und 4 der Platte 1 mittels Muttern 21 in Schlitzen 22 gehalten. Nach Lösen der Muttern 21 können die Füße 5, 6 und 7 radial zum Mittelpunkt der Platte 1 hin -verstellt werden.As can be seen in particular from FIG. 2, the feet are 5, 6 and 7 in the areas 2, 3 and 4 of the plate 1 held in slots 22 by means of nuts 21. After loosening the nuts 21, the feet 5, 6 and 7 can radially to the center of the Plate 1 can be adjusted.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Aufnahme 14 auf, die über ein Zwischenstück 15 kraft- oder formschlüssig mit dem zu prüfenden Befestigungselement 9 verbindbar ist. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Verbindung zwischen dem als Schraubbolzen ausgebildeten Befestigungselement 9 und dem Zwischenstück 15 durch eine aufgeschraubte Mutter 16. An die Stelle der Mutter 16 könnte auch der übliche Kopf einer Maschinen- oder Holzschraube od. dgl. treten. Durch Drehen eines Handrades 17 kann die Aufnahme 14 mittels einer Schraubspindel und Gleitführung in an sich bekannter Weise nach oben gezogen werden, so daß auf das Befestigungselement 9 eine bestimmte Zugkraft ausübbar ist, die durch Vermittlung einer ebenfalls an sich bekannten, in einem Gehäuse 39 untergebrachten Kraftmeßdose an einem Kraft-Anzeigeinstrument 18 (z. B. ein Manometer) ablesbar ist. Das Anzeigeinstrument 18 kann einen die jeweils ausgeübte Kraft unmittelbar angebenden Zeiger 19 (Fig. 2) sowie einen von diesem Zeiger mitgenommenen Schleppzeiger 20 aufweisen, der in bekannter Weise nach Ausführung eines Testes bei der ausgeübten Maximalkraft stehen bleibt und diese permanent anzeigt. Die zwischen der Platte 1 und der Aufnahme 14 gelegenen Teile der Vorrichtung sind von einem flexiblen Faltenbalg 43 umschlossen.The device according to the invention has a receptacle 14 which over an intermediate piece 15 frictionally or positively with the fastening element to be tested 9 is connectable. In the embodiment shown in FIG. 1, the connection is made between the fastening element 9, which is designed as a screw bolt, and the intermediate piece 15 by a screwed-on nut 16. In place of the nut 16 could also the usual head of a machine or wood screw or the like. Go berserk a handwheel 17, the receptacle 14 by means of a screw spindle and sliding guide be pulled up in a known manner, so that on the fastener 9 a certain tensile force can be exerted, which is also applied by mediating a known load cell housed in a housing 39 on a force indicating instrument 18 (e.g. a manometer) can be read. The display instrument 18 can be one of the applied force directly indicating pointer 19 (Fig. 2) and one of this Pointers have dragged drag pointer 20, which in a known manner according to execution of a test stops at the exerted maximum force and displays this permanently. The parts of the device located between the plate 1 and the receptacle 14 are enclosed by a flexible bellows 43.

Im Betrieb der soweit beschriebenen Vorrichtung richtet sich eine mit der Aufnahme 14 verbundene Achse wegen eines zwischengeschalteten (nicht dargestellten) Schräggelenklagers von selbst koaxial mit dem zu prüfenden Befestigungselement 9 aus, so daß die Prüfkraft stets axial in den Prüfling eingeleitet wird. Beim Drehen des Handrades 17 und dem damit verbundenen Anheben der Aufnahme 14, die auf das zu prüfende Befestigungselement 9 eine Zugkraft ausübt, wird eine entsprechende Druckkraft auf die oben erwähnte Kraftmeßdose ausgeübt, die dann vom Anzeigeinstrument 18 abgelesen werden kann.In the operation of the device described so far, a with the receptacle 14 connected axis because of an intermediate (not shown) Angular contact joint bearing coaxial with the fastening element 9 to be tested by itself off, so that the test force is always introduced axially into the test object. At the Turn of the handwheel 17 and the associated lifting of the receptacle 14, which is based on the to be tested fastening element 9 exerts a tensile force, a corresponding Compressive force exerted on the above-mentioned load cell, which is then controlled by the display instrument 18 can be read.

Wie dargestellt, weist die Aufnahme 14 eine rillenartige Gleitführung 44 auf, in welche das Zwischenstück 15 seitlich einschiebbar ist. Zur kraft- und formschlüssigen Verbindung weist das Zwischenstück 15 einen auskragenden Rand auf, der in die Gleitführung 44 eingreift.As shown, the receptacle 14 has a groove-like sliding guide 44, into which the intermediate piece 15 can be inserted laterally. For strength and positive connection, the intermediate piece 15 has a cantilevered edge, which engages in the sliding guide 44.

Das Zwischenstück 15 wird mit einer unteren öffnung über das z. B. als Schraubbolzen ausgebildete Befestigungselement 9 geschoben. Hierauf wird die Mutter 16 aufgeschraubt, die nun im Innern des Zwischenstücks auf einem nach innen einkragenden Rand 45 des Zwischenstücks 15 - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Unterlegscheibe 46. - aufliegt. Nunmehr wird die Vorrichtung mit der Aufnahme 14 seitlich über das Zwischenstück 15 geschoben und durch die verstellbaren Füße 5, 6 und 7 entsprechend ausgerichtet. Anschließend wird durch Drehen des Handrades eine Zugkraft auf das Befestigungselement 9 ausgeübt und durch das Anzeigeinstrument 18 gemessen.The intermediate piece 15 is provided with a lower opening via the z. B. designed as a screw bolt fastening element 9 pushed. Then the Nut 16 screwed on, which is now inside the intermediate piece on an inward cantilevered edge 45 of the intermediate piece 15 - optionally with the interposition a washer 46. - rests. Now the device is with the recording 14 pushed laterally over the intermediate piece 15 and through the adjustable feet 5, 6 and 7 aligned accordingly. Then turn the handwheel a tensile force exerted on the fastening element 9 and through the indicating instrument 18 measured.

Gewöhnlich erfolgt die Prüfung in der Weise, daß bei vorgegebener Belastbarkeit durch Verdrehen des Handrades 17 eine dieser Belastbarkeit entsprechende, am Anzeigeinstrument 18 ablesbare Zugkraft auf das zu prüfende Befestigungselement ausgeübt wird. Hierdurch läßt sich der Nachweis der statisch geforderten Anzugsfestigkeit des Befestigungselementes erbringen.The test is usually carried out in such a way that with a given Load capacity by turning the handwheel 17 a corresponding load capacity, on the display instrument 18 readable tensile force on the fastening element to be tested is exercised. This allows the proof of the statically required tightening strength of the fastening element.

Ist das zu prüfende Befestigungselement 9 und/oder der zugehörige Dübel 10 nicht fest in der Unterlage 8 verankert, so findet bei Anwendung einer bestimmten Zugkraft eine Lockerung und ein Nachgeben des Befestigungselementes in Richtung der wirkenden Kraft statt. Dabei bewegt sich das Befestigungselement 9 in Kraftrichtung über eine bestimmte, wenn auch kleine Wegstrecke.Is the fastening element to be tested 9 and / or the associated one Dowel 10 is not firmly anchored in the base 8, so is found at use a certain tensile force a loosening and a yielding of the fastening element in the direction of the acting force. The fastener moves in the process 9 in the direction of force over a certain, albeit small, distance.

Wenn man wissen möchte, bei welcher Zugkraft das Befestigungselement seine Bewegung beginnt, müssen Einrichtungen vorhanden sein, welche den Beginn der Bewegung anhand des zurückgelegten Weges feststellen lassen. Eine solche Einrichtung umfaßt einen Fühler 51, der bei der dargestellten Ausführungsform aus einem hin- und herverschieblichen Stift 52 besteht. Der Stift 52 ist in einer als Buchse 53 ausgebildeten Gleitführung gleitbar gelagert. Die Buchse 53 ist seinerseits gestellfest in der Platte gelagert. Von dem einen (in der Zeichnung unten gelegenen) Ende des Fühlers 51 steht seitlich starr ein Arm 54 ab, der durch eine entsprechend große Aussparung der Aufnahme 14 und des Zwischenstücks 15 in das Innere dieser Teile ragt und dort auf dem zu prüfenden Befestigungselement 9 aufliegt. Eine zwischen der Unterseite der Platte 1 und dem Arm 54 angeordnete Rückholfeder 55 hält das freie Ende des Armes 54 in Anlage am Befestigungselement 9. Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist an dem über die Oberseite der Platte 1 empor stehenden Ende 56 des Fühlers 51 ein kleiner Klotz 57 befestigt, der eine Schrägfläche 58 aufweist. Mittels einer gerändelten Stellschraube 59 (Fig. 2) ist die Lage des Klotzes 57 auf dem freien Ende 56 des Stiftes 52 einstellbar. In der Normallage liegt der Klotz 57 auf einer Grundplatte 61 oder der Oberfläche der Platte 1 auf. Am Vorrichtungsgestell, also an der Platte 1 ist weiterhin mittels einer Halterung 62 und einer Stellschraube 63 der Schaft 64 eines Wegmeßinstruments 65 justierbar gelagert. Im Schaft 64 verläuft in herkömmlicher Weise gleitverschieblich ein Taststift 66, dessen freies Ende mit der Schrägfläche 58 in Berührung ist. Gewöhnlich ist dieses freie Ende des Taststiftes 66 mit einer drehbar gelagerten Kugel versehen, um Reibungsverluste möglichst klein zu halten.If you want to know the tensile force at which the fastening element its movement begins, facilities must be in place to indicate the beginning of the Determine movement based on the distance covered. Such a facility comprises a sensor 51, which in the illustrated embodiment consists of a reciprocating and retractable pin 52. The pin 52 is in a socket 53 trained sliding guide mounted slidably. The socket 53 is in turn fixed to the frame stored in the plate. From one end of the Sensor 51 is laterally rigid from an arm 54, which is supported by a correspondingly large Recess of the receptacle 14 and the intermediate piece 15 in the interior of these parts protrudes and rests there on the fastening element 9 to be tested. One between the underside of the plate 1 and the arm 54 arranged return spring 55 holds the free end of the arm 54 in contact with the fastening element 9. As shown in particular Fig. 3 is apparent at the above the top of the plate 1 standing up end 56 of the sensor 51 is a small block 57 which has an inclined surface 58. The position of the block 57 is determined by means of a knurled adjusting screw 59 (FIG. 2) adjustable on the free end 56 of the pin 52. The block lies in the normal position 57 on a base plate 61 or the surface of the plate 1. On the fixture frame, so on the plate 1 is still by means of a bracket 62 and an adjusting screw 63, the shaft 64 of a displacement measuring instrument 65 is adjustably supported. Runs in the shaft 64 a stylus 66, the free end of which is slidably displaceable in a conventional manner the inclined surface 58 is in contact. Usually this free end is the stylus 66 provided with a rotatable ball to avoid friction losses to keep it as small as possible.

Wenn im Betrieb bei Ausübung einer Zugkraft bestimmter Größe das Befestigungselement 9 nachzugeben beginnt und sich dabei über eine kleine, in Kraftrichtung verlaufende Wegstrecke bewegt, wird der mit dem Arm 54 am Befestigungselement 9 anliegende Stift 52 gegen die Wirkung der Feder 55 nach oben geschoben. Dabei wird der Klotz 57 mit der Schrägfläche 58 mitgenommen, so daß der an der Schrägfläche 58 anliegende Taststift 66 (in Fig. 3 nach rechts) verschoben wird und eine entsprechende Anzeige am Wegmeßinstrument 65 liefert. Auf diese Weise kann der Moment festgehalten werden, in dem das Befestigungselement nachgibt oder sich lockert. Die in diesem Moment an das Befestigungselement 9 angelegte Zugkraft ist dann gleich oder bereits etwas größer als die maximal an das Befestigungselement anlegbare Kraft.If, during operation, when a tensile force of a certain size is exerted, the fastening element 9 begins to give way and thereby over a small, running in the direction of the force Moved distance, the pin resting with the arm 54 on the fastening element 9 is 52 pushed up against the action of the spring 55. The block 57 is included the inclined surface 58 carried along so that the stylus resting on the inclined surface 58 66 (to the right in Fig. 3) and a corresponding display on the measuring instrument 65 supplies. In this way, the moment can be recorded in which the fastening element gives way or loosens. The applied to the fastening element 9 at this moment The tensile force is then equal to or slightly greater than the maximum on the fastening element applicable force.

Die dargestellte und beschriebene Wegmeßeinrichtung ist konstruktiv sehr einfach aufgebaut und daher wenig störanfällig. Sie liefert weiterhin aufgrund ihrer Einfachheit außerordentlich genaue Meßergebnisse.The position measuring device shown and described is constructive very simple and therefore less prone to failure. She continues to deliver due to extremely accurate measurement results due to their simplicity.

Der Fühler 51 braucht nicht unbedingt gleitverschieblich gelagert zu sein. Er könnte auch als ein mit seinem einen Ende am Befestigungselement 9 angreifender Hebel ausgebildet sein, der mit seinem anderen Ende das Wegmeßinstrument 65 betätigt.The sensor 51 does not necessarily need to be slidably mounted to be. It could also be used as one end that engages the fastening element 9 Be designed lever which actuates the displacement measuring instrument 65 with its other end.

Claims (7)

Patentansprüche: Vorrichtung zum Prüfen der Belastbarkeit von Befestigungselementen wie Dübel, Schrauben, Gerüsthaken od. dgl. mit einer am Befestigungselement anbringbaren Aufnahme, die über einen Schraubspindeltrieb mit Handrad unter eine bestimmte, an einem Anzeigemeßinstrument ablesbare Zugkraft setzbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Vorrichtungsgestell (1) ein mit seinem einen Ende (54) an das Befestigungselement (9) anlegbarer, starrer Fühler (51) beweglich gelagert und ein Wegmeßinstrument (65) vorgesehen ist, welches durch das andere Ende (56,57) des Fühlers betätigbar ist. Claims: Device for testing the resilience of fastening elements such as dowels, screws, scaffolding hooks or the like. With one that can be attached to the fastening element Recording, which is via a screw spindle drive with handwheel under a certain a readable tensile force can be set on a display measuring instrument, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that one end (54) of the device frame (1) Rigid sensor (51) which can be placed on the fastening element (9) is movably mounted and a distance measuring instrument (65) is provided which through the other end (56,57) of the sensor can be actuated. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (51) durch eine Rückholfeder (55) belastet ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the sensor (51) is loaded by a return spring (55). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (51) in einer gestellfesten Gleitführung (53) verschieblich gelagert ist und über eine mitverschiebliche Schrägfläche (58) das Wegmeßinstrument (65) betätigt.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor (51) is slidably mounted in a sliding guide (53) fixed to the frame and the displacement measuring instrument (65) via a co-displaceable inclined surface (58) actuated. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche (58) einstellbar mit dem Fühler (51) verbunden ist.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the inclined surface (58) is adjustable with the sensor (51). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegmeßinstrument (65) justierbar am Vorrichtungsgestell (1) angeordnet ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the position measuring instrument (65) is adjustably arranged on the device frame (1). 6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gleitverschieblich gelagerte Fühler (51) einen seitlich abstehenden Arm (54) aufweist, der mit dem Befestigungselement (9) oder mit der an letzterem angreifenden Aufnahme (14,15) in Eingriff bringbar ist.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the slidably mounted sensor (51) has a laterally protruding arm (54), which with the fastening element (9) or with the acting on the latter Recording (14,15) can be brought into engagement. 7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (54) des Fühlers (51) durch eine Aussparung der Aufnahme (14,15) hindurch am Befestigungselement (9) angreift.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the arm (54) of the sensor (51) through a recess in the receptacle (14,15) engages the fastening element (9).
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